特表 2024-543191 顎の動き追跡システムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-19

(54)【発明の名称】顎の動き追跡システムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/11 20060101AFI20241112BHJP

【ＦＩ】

A61B5/11 300

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2024532227

(86)(22)【出願日】2022-11-29

(85)【翻訳文提出日】2024-05-28

(86)【国際出願番号】 EP2022083568

(87)【国際公開番号】W WO2023099429

(87)【国際公開日】2023-06-08

(31)【優先権主張番号】2029986

(32)【優先日】2021-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL

(31)【優先権主張番号】2032452

(32)【優先日】2022-07-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524202052

【氏名又は名称】ジョーセイバー ビー．ヴイ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】サエンツ、ガブリエル エンリケ

(72)【発明者】

【氏名】ティルタジャーナ、セリーナ

(72)【発明者】

【氏名】ヤーロフ、デイビッド ベンジャミン

(72)【発明者】

【氏名】プラッテル、ジュースト

【テーマコード（参考）】

4C038

【Ｆターム（参考）】

4C038VA04

4C038VA05

4C038VB08

(57)【要約】

既知の顎の動き追跡システムは一般に、顎の動きの限定された追跡を可能にし、例えば、それらは、２次元で顎の動きを追跡するか、または運動の方向を指定することなく筋肉活性化を追跡することのみが可能であり、したがって、複雑な顎の動きを完全に追跡することができない。既知の装置の追跡能力の低下は、追跡された動きに基づいて異なる顎の動きを区別する能力を低下させる。異なる顎の動きを区別するための顎の動きの追跡を可能にする顎の動き追跡システムの必要性が存在する。本発明は、顎の動き追跡システムに関する。本発明はさらに、顎の動き追跡システムの使用方法に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

例えば左外耳道である第１の外耳道に配置されるように構成された第１の耳内部分であって、前記第１の耳内部分が前記第１の外耳道に配置されたときに前記第１の外耳道の形状に適合する形状適合材料から作られた第１の遠位部分を有する前記第１の耳内部分と、
第１の磁石と、
第１の磁気センサであって、相対的な動きによって生じる磁束密度の変化を検出することで前記第１の磁気センサに対する前記第１の磁石の相対的な動きを測定する前記第１の磁気センサと、
を有する第１の耳内装置と、
前記第１の磁気センサに接続され、測定された動きを受信するプロセッサと、
を備え、
前記第１の磁石または前記第１の磁気センサのいずれかが前記遠位部分に設けられ、例えば前記第１の磁石または前記第１の磁気センサは、前記第１の耳内部分が前記第１の外耳道に配置されたときに顎関節に隣接して設けられ、
前記プロセッサは、
前記第１の磁気センサに対する前記第１の磁石の測定された相対的な動きに基づいて第１の顎の動きを決定し、例えば、前記第１の顎の動きは、顎の動きに対する相対運動を関連付けるモデル、例えば経験的モデルに基づいて決定し、
決定された前記第１の顎の動きに基づいて、前記第１の顎の動きの１つまたは複数の第１の特性、例えば、前記第１の顎の動きの速度、前記第１の顎の動きの方向、前記第１の顎の動きの振幅、および前記第１の顎の動きの周波数を決定し、
決定された前記第１の特性を、所定のイベントを示す１つまたは複数の指標特性と比較して、イベントの発生を決定し、例えば、決定された前記第１の特性が指標特性と所定の重複を有するときにイベントの発生を決定し、
前記プロセッサがイベントの発生を決定するときにイベント信号を出力する顎の動き追跡システム。

【請求項2】

例えば右外耳道である第２の外耳道に配置されるように構成された第２の耳内部分であって、前記第２の耳内部分が前記第２の外耳道に配置されたときに前記第２の外耳道の形状に適合する形状適合材料から作られた第２の遠位部分を有する前記第２の耳内部分と、
第２の磁石と、
第２の磁気センサであって、相対的な動きによって生じる磁束密度の変化を検出することで前記第２の磁気センサに対する前記第２の磁石の相対的な動きを測定する前記第２の磁気センサと、
を有する第２の耳内装置をさらに備え、
前記第２の磁石のいずれかが前記第２の遠位部分に設けられ、例えば前記第２の磁石は、前記第２の耳内部分が前記第２の外耳道に配置されたときに第２の顎関節に隣接して設けられ、または磁気センサが遠位部に設けられ、
前記プロセッサは、第２の測定された相対的な動きを受信するために前記第２の磁気センサに接続され、
前記プロセッサは、
前記第２の磁気センサに対する前記第２の磁石の第２の測定された動きに基づいて第２の顎の動きを決定し、
前記第２の顎の動きに基づいて、前記第２の顎の動きの１つまたは複数の第２の特性、例えば、前記第２の顎の動きの速度、前記第２の顎の動きの方向、前記第２の顎の動きの振幅、および前記第２の顎の動きの周波数を決定し、
決定された前記第２の特性を、所定のイベントを示す１つまたは複数の指標特性と比較して、イベントの発生を決定し、
前記プロセッサがイベントの発生を決定したときに、イベント信号を出力する請求項１に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項3】

前記プロセッサは、
例えば、決定された前記特性のどれが１つ以上の指標特性により近いかを比較することによって、前記第１の特性を前記第２の特性と比較し、
決定された特性の相対的関連性を決定する請求項２に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項4】

前記所定のイベントは、歯ぎしり、睡眠段階、睡眠呼吸エピソード、摂食、顎関節の異常な動き、無音音声認識を介した生体認証の提供、デバイスのためのハンズフリー顎ジェスチャー制御を提供するための顎の動き、および喫煙のうちの１つである請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項5】

前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサの少なくとも一方が、ホール効果センサとなっている請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項6】

前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサの少なくとも一方は、前記第１の磁石および前記第２の磁石の少なくとも一方の相対回転運動および相対直線運動の少なくとも一方を決定するように構成されている請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項7】

前記プロセッサに接続されたフィードバック装置をさらに備え、
前記フィードバック装置は、該フィードバック装置が前記プロセッサから前記イベント信号を受信したときに、フィードバック刺激を提供するように構成されている請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項8】

前記フィードバック装置は、例えば可聴フィードバック刺激としての前記フィードバック刺激を前記第１の外耳道に提供するために前記第１の耳内装置に設けられている請求項７に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項9】

前記フィードバック刺激の強度、周波数およびタイプのうちの１つまたは複数が、強化学習アルゴリズムを使用することによって決定される請求項７又は請求項８に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項10】

前記フィードバック刺激は、触覚フィードバック、音響信号、機械的刺激および電気的刺激のうちの１つまたは複数である請求項７～請求項９のいずれか１項に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項11】

前記形状適合材料は、前記外耳道内の前記磁石または前記磁気センサを支持し、その形状を前記外耳道の形状に適合させるように構成された適切な生体適合性材料である請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項12】

前記第１の耳内装置は、前記第１の耳内部分が前記第１の外耳道内に配置されたときに、例えば前記耳内装置を前記耳上で支持するために、前記外耳道から延在する支持部分をさらに備えている請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項13】

前記第１の磁気センサは、前記第１の耳内装置の前記支持部分に設けられている請求項１２に記載の顎の動き追跡システム。

【請求項14】

請求項１～請求項１３のいずれか１項に記載の顎の動き追跡システムを使用する顎の動きを追跡するための方法。

【請求項15】

前記第１の耳内部分を前記第１の外耳道に配置し、
前記第１の磁気センサに対する前記第１の磁石の前記第１の動きを測定し、
測定された前記動きに基づいて前記第１の顎の動きを決定し、
前記第１の顎の動きの１つ以上の前記第１の特性を決定し、
決定された前記第１の特性を１つまたは複数の前記指標特性と比較し、
決定された前記第１の特性を１つまたは複数の前記指標特性と比較することに基づいて、イベントの発生を決定し、
イベント信号を出力する請求項１４に記載の顎の動きを追跡するための方法。

【請求項16】

前記第１の耳内部分を前記第１の外耳道に配置すると共に、前記第２の耳内部分を前記第２の外耳道に配置し、
前記第１の磁気センサに対する前記第１の磁石の前記第１の動きを測定すると共に、前記第２の磁気センサに対する前記第２の磁石の前記第２の動きを測定し、
測定された前記第１の動きに基づいて前記第１の顎の動きを決定し、測定された前記第２の動きに基づいて前記第２の顎の動きを決定し、
前記第１の顎の動きの１つまたは複数の前記第１の特性を決定すると共に、前記第２の顎の動きの１つまたは複数の前記第２の特性を決定し、
前記第１の特性と前記第２の特性とを比較し、
決定された前記第１の特性および前記第２の特性の相対的関連性を決定し、
前記第１の特性と前記第２の特性とのうち最も関連性の高いものに基づいて、イベントの発生を判定し、
前記イベント信号を出力する請求項３を引用する請求項４～請求項１３のいずれか１項に記載の顎の動き追跡システムを使用する請求項１４又は請求項１５に記載の顎の動きを追跡するための方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、顎の動き追跡システムに関する。本発明はさらに、顎の動き追跡システムの使用方法に関する。

【背景技術】

【0002】

顎は、人体において最も複雑な関節の１つである顎関節（ＴＭＪ）を介して人の頭蓋骨に取り付けられている。二次元の運動が制限された肘関節などのヒンジ関節とは異なり、ＴＭＪは、顎が回転しながら頭蓋骨の表面上を滑ることを可能にして、複雑な顎の動きを可能にしている。

【0003】

顎の動きの追跡は、様々な用途で使用することができる。例えば、顎の動きの追跡は、次の目的で使用できる：
－ 歯ぎしりを検出する；
－ 睡眠段階を決定する；
－ 無呼吸または呼吸低下などの睡眠呼吸障害の信号を検出する；
－ 摂食行動を監視する；
－ 顎関節症の信号を検出する；
－ 睡眠追跡、体位睡眠時無呼吸症候群の治療などのための、ユーザの睡眠姿勢を検出する；
－ 顎ジェスチャの検出を介した装置のハンズフリー制御をする；
－ 無言音声認識を介して生体認証を提供する；および
－ 喫煙のような顎の動きを伴う他の挙動を検出する。

【0004】

既知の顎の動き追跡システムは、一般に、顎の動きの限定された追跡を可能にし、例えば、それらは、２次元で顎の動きを追跡するか、または運動の方向を指定することなく筋肉の活動を追跡することのみが可能であり、そのため複雑な顎の動きを完全に追跡することができない。既知の装置の追跡能力の低下は、追跡された動きに基づく異なる顎の動きを識別する能力を低下させる。異なる顎の動きを区別するための顎の動き追跡を可能にする顎の動き追跡システムの必要性が存在する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、改良された顎の動き追跡システムを提供することである。本発明のさらなる目的は例えば、歯ぎしりと摂食行動との間、または睡眠段階と喫煙との間を識別することを可能にするなどの異なる顎の動きを識別することを可能にする顎の動き追跡システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の目的は、請求項１に記載の顎の動き追跡システムによって達成される。

【0007】

顎の動き追跡システムは、例えば、ユーザの左または右の第１のＴＭＪの運動を測定するためにユーザの左または右の耳内に配置される第１の耳内装置を備えている。耳内装置の使用は、耳内装置は煩わしさが少なく、観察者には目立たず、また不快感を与えることなく、昼夜を問わず装着できるという点で、他の装置よりも有利である。

【0008】

第１の耳内装置は、第１の外耳道、例えば、第１の耳内部分を左耳内部分とするユーザの左耳道内に配置されるように構成された第１の耳内部分を備えており、第１の耳内部分は、第１の耳内部分が第１の外耳道内に配置されたときに第１の外耳道の形状に適合する形状適合材料から作られた第１の遠位部分を備えている。人の第１の外耳道の形状は、顎および／またはＴＭＪが外耳道を押圧するように外耳道がＴＭＪに隣接していることにより、顎の位置に依存する。第１の遠位部分を形状適合材料で作ることによって、第１の遠位部分は、その形状を第１の外耳道の形状に適合させることができる。したがって、第１の外耳道に配置されたときの第１の遠位部分の形状は、人の顎の位置および顎の動きを示す。例えば、第１の耳内装置は、着用者の外耳道内に配置されて近位部分よりも外耳道内でより遠くに位置する遠位部分を有するように構築および構成されたイヤホンを備えている。近位部分は、耳にしっかりとフィットして動きを最小限に抑えるよう設計されている一方で、遠位部分は、イヤホンが耳内に配置された際に外耳道に合わせて形状を変化させる形状追従素材で作られており、ＴＭＪが関与するさまざまな活動中に発生する外耳道の変形に応じて、その形状が変化する。

【0009】

第１の耳内装置は、第１の磁石をさらに備えている。例えば、第１の磁石は、第１の顎関節、例えば第１の耳内部分が第１の外耳道に配置されたときに第１の外耳道に隣接するＴＭＪに隣接する第１の遠位部分に設けられる。したがって、この例では、第１の磁石が第１の遠位部分の形状適合材料上に設けられる。これにより、耳内装置が第１の外耳道内に配置されるときに、例えば近位部分のような別の部分に対する磁石の位置を、外耳道の形状に依存させる、すなわち顎の動きおよび位置に依存させることが可能になる。第１の磁石は、単一の磁石、磁石のアレイ、電磁石、磁石のストリップ、または磁気特性を有する材料片として具体化されてもよい。第１の磁石は、強磁性体、電磁石、適切に高密度の金属など、第１の磁気センサによって検出可能な磁場を生成する任意の物体であってもよい。

【0010】

第１の耳内装置は、第１の磁石の動きによって生じる磁束密度の変化を検出することによって、第１の磁気センサに対する第１の磁石の動きを測定するための第１の磁気センサをさらに備えている。例えば、第１の磁石が遠位部分に設けられている場合、第１の磁石が第１の外耳道の形状変化の影響を受けて移動すると、磁気センサに対する第１の磁石の相対位置が変化する。これにより、第１の磁気センサは、磁石によって生成される磁界の変化を検出することができる。この磁場の変化は、第１の磁気センサに対する第１の磁石の相対位置、ならびに顎の動きおよび位置を示す。

【0011】

これにより、第１の磁気センサは、顎の位置および顎の動きを示す信号を測定することができる。例えば、磁気センサはＸ、ＹおよびＺ方向に沿った磁束密度変化を測定することができ、磁気センサおよび／またはプロセッサはこれらの方向のサブセット、例えば、ＸおよびＹ方向のみを監視するように構成することができる。

【0012】

耳内装置は第１の磁石または第１の磁気センサのいずれかを遠位部分に設けることを可能にし、例えば、第１の耳内部分が第１の外耳道内に配置されるときに、第１の磁石または第１の磁気センサが顎関節に隣接して設けられ、例えば、第１の磁石および第１の磁気センサのうちの他方が近位部分または支持体内に設けられる。したがって、第１のＴＭＪの動きの下で、第１の磁石または第１の磁気センサのいずれかが変位して、第１の磁気センサに対する第１の磁石の相対移動を生じさせる。

【0013】

顎の動き追跡システムは第１の磁気センサに対する第１の磁石の測定された運動を受信するために、第１の磁気センサに接続されたプロセッサをさらに備えている。プロセッサは、第１の耳内装置内に設けられていてもよく、例えば耳の外側部分に設けられてもよく、またはプロセッサは、第１の耳内装置とは別体で設けられてもよく、例えば、腕時計などの携帯型装置に実装されてもよい。

【0014】

プロセッサは以下のように構成される：
－ 第１の磁気センサに対する第１の磁石の測定された動きに基づいて、第１の顎の動きを決定し、例えば、第１の顎の動きは、磁石の動きを顎の動きに関連付けるモデル、例えば、経験的モデルに基づいて決定される；
－ 第１の顎の動きの１つまたは複数の第１の特性を決定する、例えば、第１の顎の動きの速度、第１の顎の動きの方向、第１の顎の動きの振幅、および第１の顎の動きの周波数を決定された第１の顎の動きに基づいて決定する；
－ 決定された第１の特性を、所定のイベントを示す１つまたは複数の指標特性と比較して、イベントの発生を決定し、例えば、決定された第１の特性が指標特性と所定の重複を有するときにイベントの発生が決定され、プロセッサがイベントの発生を決定するときにイベント信号を出力する；および
－ プロセッサがイベントの発生を判断したときにイベント信号を出力する。

【0015】

プロセッサは、第１の磁気センサに対する第１の磁石の測定された動きに基づいて、第１の顎の動きを決定するように構成され、磁束密度の変化によって測定された第１の磁石の動きを顎の動きに関連付けるように構成される。プロセッサは、経験的モデル、回帰モデル、または任意の他の種類の適切なモデルを使用して、顎の動きを測定された相対的な動きに関係付けることができる。上記で説明したように、顎の動きは第１の外耳道の形状に影響を与え、このことが第１の磁気センサに対する第１の磁石の位置に影響を与えることから、第１の磁気センサに対する第１の磁石の動きは、顎の動きを示す。

【0016】

プロセッサは、第１の顎の動きの１つまたは複数の第１の特性を決定するように構成される。例えば、プロセッサは、決定された第１の顎の動きから、第１の顎の動きの速度、第１の顎の動きの方向、第１の顎の動きの振幅、および第１の顎の動きの周波数を決定するように構成されてもよく、例えば、時間とともに変化してもよい。したがって、決定された第１の顎の動きは、顎の動きの特性である１つまたは複数の第１の特性をもたらす。

【0017】

プロセッサは、決定された１つまたは複数の第１の特性を、所定のイベント、例えば、歯ぎしり、睡眠段階などを示す１つまたは複数の指標特性と比較して、イベントの発生を決定するようにさらに構成される。例えば、決定された第１の特性が所定の特性を有する場合に、例えば指標特性と十分に重複した場合に、イベントの発生が決定される。人の特定の行動は、顎の動きの特定の特性を生じることが判明した。決定された第１の特性を、決定されるべきイベントに応じて選択され得る１つまたは複数の指標特性と比較することによって、プロセッサは、イベントの発生を決定することができる。例えば、プロセッサは、第１の特性を、指標特性の異なるセットと比較することによって、例えば、各セットが異なるイベントを示す場合、プロセッサは、どのセットの指標特性が測定された第１の特性と最も重なり合うかを調べることによって、特定のイベントの発生を決定するように構成され得る。

【0018】

プロセッサは、当該プロセッサがイベントの発生を決定すると、例えば、ディスプレイ上に表示される信号の形成で、イベント信号を出力するようにさらに構成されている。イベント信号は、イベントに関する情報、例えば、イベントの種類、イベントの強度、イベントの持続時間、イベントが発生した時間などを含むことができる。

【0019】

第１の磁気センサに対する第１の磁石の移動がＴＭＪの移動に直接関係することにより、本発明の目的は顎の動き追跡システムによって達成される。したがって、ＴＭＪの特定の動きは、第１の磁気センサに対する第１の磁石の特定の動きに変換され、第１の磁気センサによって測定され得る。これにより、異なる顎の動きの間の識別が可能となり、例えば、システムが、歯ぎしり、摂食障害、睡眠段階などの様々な行動を識別することが可能となる。

【0020】

実施形態では、耳内装置はさらに以下を備える：
－ 第２の耳内装置は以下を備えている：
・第２の外耳道内に配置されるように構成された第２の耳内部分であって、第２の耳内部分は、第２の耳内部分が第２の外耳道内に配置されたときに第２の外耳道の形状に適合する形状適合材料から作られた第２の遠位部分を備えている；
・第２の磁石；
・前記第２の磁石の移動によって発生する磁束密度の変化を検出することによって前記第２の磁気センサに対する前記第２の磁石の動きを測定する第２の磁気センサ、
ここで、第２の磁石は、第２の遠位部分に設けられ、例えば、第２の耳内部分が第２の外耳道に配置されたときに第２の磁石が第２の顎関節に隣接して設けられるか、または、磁気センサが遠位部分に設けられ、
前記プロセッサは、前記第２の測定された動きを受信するために前記第２の磁気センサに接続され、
前記プロセッサはさらに、以下のように構成される：
－ 第２の磁気センサに対する第２の磁石の第２の測定された動きに基づいて、第２の顎の動きを決定すること；
－ 第２の顎の動きの１つまたは複数の第２の特性を決定する、例えば、第２の顎の動きの速度、第２の顎の動きの方向、第２の顎の動きの振幅、および第２の顎の動きの周波数を、第２の顎の動きに基づいて決定する；
－ 決定された第２の特性を、所定のイベントを示す１つまたは複数の指標特性と比較して、イベントの発生を決定する；および
－プロセッサがイベントの発生を決定したときに、イベント信号を出力する。

【0021】

人によっては、一方または他方の外耳道が顎の動きを追跡するのにより適していることが見出された。例えば、人がベッドの中にいて、右側に横たわっているとき、左外耳道は、顎の動きを追跡するのにより適している場合がある。別の例では、人は右側に横たわることと左側に横たわることとの間で移動する場合がある。別の例では、人のＴＭＪは、一方の外耳道における形状変化が他方の外耳道よりも顕著である。したがって、本システムは、第２の外耳道に第２の耳内装置を配置することで、両方の外耳道の形状の変化を測定することができるため、第１の外耳道に基づいて第１の顎の動きを追跡することができ、第２の外耳道に基づいて第２の顎の動きを追跡することができる。次いで、両方の顎の動きは１つまたは複数の特性、例えば、第１および第２の特性をもたらし、これらの特性は、イベントの発生を決定するための指標特性と比較される。これは、システムがイベントの発生をより適切に決定することを可能にする。第２の磁石は、強磁性体、電磁石、適切に高密度の金属など、第２の磁気センサによって検出可能な磁場を生成する任意の物体であってもよい。

【0022】

さらなる実施形態では、プロセッサはさらに以下のように構成される：
－ 例えば、決定された特性のどれが１つ以上の指標特性により近いかを比較することによって、第１の特性を第２の特性と比較する；および
－ 決定された特性の相対的関連性を決定する。

【0023】

これらの実施形態では、プロセッサは、決定された特性の相対的関連性を決定するように構成され、例えば、左外耳道に配置された第１の耳内装置と右外耳道に配置された第２の耳内装置とを介して決定され、それは第１および第２の特性と指標特性との重み付き比較に基づいてイベントの発生を決定するために使用され得る。例えば、第１の特性の信号がより強いので、第１の特性が第２の特性よりも関連性が高いことが分かった場合、イベントの発生は、第１の特性のみに基づいて決定されてもよい。

【0024】

実施形態では、所定のイベントは、歯ぎしり、睡眠段階、例えば無呼吸または呼吸低下等の睡眠呼吸障害、摂食、顎関節の異常な動き、無音音声認識を介した生体認証、デバイスのためのハンズフリー顎ジェスチャー制御を提供するための顎の動き、および喫煙のうちの１つである。例えば、所定のイベントは、実施形態の挙動のうちの１つ以上であってもよい。例えば、顎の動き追跡システムは、無音音声認識を介した生体認証に基づいて人物の身元を決定するために使用され得る。例えば、所定のイベントは、顎の動きの実行が所定のイベントとして検出され、コマンドがデバイスに送信されるように、デバイスに対するコマンドと相関する所定の顎の動きであってもよい。

【0025】

実施形態では、第１の磁気センサおよび／または第２の磁気センサはホール効果センサである。他の実施形態では、第１の磁気センサおよび／または第２の磁気センサが磁気抵抗素子、ホール効果センサ、および／または多極磁気センサであってもよい。ホール効果センサーは、x、y、z 軸に沿って検出される磁束密度に比例する電圧出力を測定するように構成されており、その電圧出力はセンサーと第１および/または第２の磁石の間の距離に反比例する。例えば、ｘ動作は顎の突出動作に対応し、ｙ動作は顎の開閉動作に対応し、ｚ動作は顎の横方向の動きに対応する。有利なことに、ホール効果センサは一般に十分に小さく、必要な電力も十分に少ないため、より小さい耳内装置に組み込むことができ、快適に装着できると共に、そのような装置の使用に対する偏見を軽減することができる。

【0026】

実施形態では、第１の磁気センサおよび／または第２の磁気センサが第１および／または第２の磁石の相対回転運動、および／または第１および／または第２の磁石の相対直線運動を決定するように構成される。例えば、第１の磁石および／または第２の磁石は他の２つの軸よりも相対的に長い１つの軸を有する縦長磁石であってもよく、その結果、磁石が第１の磁気センサまたは第２の磁気センサに対して回転されるときに、測定可能な磁束の変化が生じる。

【0027】

実施形態では、追跡システムは、プロセッサに接続されたフィードバック装置をさらに備え、フィードバック装置は、当該フィードバック装置がプロセッサからイベント信号を受信すると、フィードバック刺激を提供するように構成される。プロセッサは、フィードバック装置上に設けられてもよい。これらの実施形態は、フィードバック装置が、ユーザが歯ぎしりなどの望ましくない挙動を行っているときにユーザにバイオフィードバック刺激を提供するために使用され得るので、有利である。これにより、ユーザはその行動を知ることができ、その行動を停止することができる。これにより、ユーザは、その行動を実行しないことを学習することになる。フィードバック装置はまた、複数のフィードバック装置であってもよいし、いくつかの異なるフィードバック刺激を提供することが可能な単一のフィードバック装置であってもよい。フィードバックは、着用者に意識的に警告する強いフィードバック刺激であってもよいし、フィードバックは無意識的または潜在意識的に着用者に警告する弱いフィードバック刺激、例えば、イベントを停止させるが着用者を覚醒させないフィードバック刺激であってもよい。フィードバック装置はまた、例えば、スピーカ、振動モータ、または電気刺激器の形成で、耳内装置内に設けられてもよい。

【0028】

実施形態では、プロセッサは、例えば第１および／または第２の特性が指標特性と一致しなくなる時期を決定することによって、イベントの終了時を決定するようにさらに構成される。プロセッサはさらに、第１および／または第２の特性が指標特性を下回るときにイベントの終了時を決定することができる。

【0029】

さらなる実施形態では、フィードバック装置は、第１の外耳道にフィードバック刺激を提供するために、例えば、第１の外耳道に可聴フィードバック刺激を提供するために、第１の耳内装置に設けられる。

【0030】

実施形態では、フィードバック刺激の強度、周波数、および／またはタイプは、強化学習アルゴリズムを使用することによって決定される。バイオフィードバック刺激に対する反応は人によって異なる。一部の着用者には強いバイオフィードバック刺激が必要とされ、一方、他の着用者ではフィードバック刺激が弱くなる場合がある。強化学習、例えば、連続強化学習を可能にすることによって、アルゴリズムはイベントの特性に対する様々なフィードバック刺激の効果を送達および追跡することができ、例えば、イベントの持続時間および／または強度を低減する際に、フィードバック刺激の最も適切なタイミング、強度、周波数、パターンおよび／または種類を識別することができる。このようにして、フィードバック刺激は個別化されると共に変動するものであり、フィードバック刺激への適応が防止される。

【0031】

実施形態では、フィードバック刺激は、触覚フィードバック、音響信号、機械的刺激、および電気的刺激のうちの１つまたは複数である。

【0032】

実施形態では、形状適合材料は、外耳道内の磁石または磁気センサを支持し、その形状を外耳道の形状に適合させるように構成された適切な生体適合性材料であってもよい。

【0033】

実施形態では、第１の耳内装置が第１の耳内部分が第１の耳チャネル内に配置されたときに、例えば耳上で耳内装置を支持するために、耳チャネルの外に延びる支持部分をさらに備える。第２の耳内装置はまた、第２の外耳道から延在する支持部分を備えてもよい。例えば、第１および第２の耳内装置の支持部分は、第１および第２の耳内装置が両方の外耳道に装着され得る単一のユニットを形成するように接続されてもよい。

【0034】

実施形態では、第１の磁気センサは、第１の耳内装置の支持部分に設けられる。同様に、第２の磁気センサは、第２の耳内装置の支持部分に設けられてもよい。

【0035】

本発明はさらに、本発明による顎の動き追跡システムを使用する顎の動き追跡方法に関する。

【0036】

本方法の実施形態では、本方法は以下を含む：
－ 第１の外耳道への第１の耳内部分の配置；
－ 第１の磁気センサに対する第１の磁石の第１の動きを測定すること；
－ 測定された動きに基づいて第１の顎の動きを決定すること；
－ 第１の顎の動きの１つ以上の第１の特性の決定；
－ 決定された第１の特性を１つまたは複数の指標特性と比較すること；
－ 決定された第１の特性を１つまたは複数の指標特性と比較することに基づいて、イベントの発生を決定すること；および
－ イベント信号を出力すること。

【0037】

本方法のさらなる実施形態では、顎の動き追跡システムが用いられ、プロセッサはさらに以下のように構成される：
－ 例えば、決定された特性のうちのどれが１つまたは複数の指標特性により近いかを比較することによって、第１の特性を第２の特性と比較すること；および
－ 決定された特性の相対的関連性を決定し、
この方法は以下を含む：
・第１の耳内部分を第１の外耳道に配置し、第２の耳内部分を第２の外耳道に配置する；
・第１の磁気センサに対する第１の磁石の第１の動きを測定し、第２の磁気センサに対する第２の磁石の第２の動きを測定すること；
・測定された第１の動きに基づいて第１の顎の動きを決定し、測定された第２の動きに基づいて第２の顎の動きを決定すること；
・第１の顎の動きの１つまたは複数の第１の特性を決定すること、および第２の顎の動きの１つまたは複数の第２の特性を決定すること；
・第１の特性と第２の特性との比較；
・決定された第１および第２の特性の相対的関連性を決定すること；
・第１の特性および第２の特性の最も関連性の高いものに基づいてイベントの発生を決定すること；
・イベント信号出力。

【0038】

以下、図面を参照して本発明を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】図１は、顎の動き追跡システムの概略図を示す。

【図2】図２は、第１の耳内装置の実施形態の概略図を示す。

【図3】図３は、第１の耳内装置の別の実施形態の概略図を示す。

【図4】図４は、様々な方向からの耳内部分を示す。

【図5】図５は、第１の耳内装置の第１の遠位部分の拡大図を示す。

【図6】図６は、第１の遠位部分の一例の断面を示す。

【図7】図７は、時間の経過に伴う磁束密度の変化を示すグラフを示す。

【発明を実施するための形態】

【0040】

図１は、顎の動き追跡システム１の概略図を示す。追跡システム１は、第１の磁石５と、相対的な動きによって生成される磁束密度の変化を検出することによって第１の磁気センサ６に対する第１の磁石５の動きを測定するための第１の磁気センサ６と、を有する第１の耳内装置２を備えている。磁気センサ６は、測定された相対的な動きを受信するためのプロセッサ７に接続されている。プロセッサは、バッテリ１５によって電力供給されてもよい。

【0041】

第１の磁石５または第１の磁気センサ６のいずれかが、遠位部分４に設けられてもよく、例えば、第１の耳内部分３が第１の外耳道に配置されるとき、第１の磁石５または第１の磁気センサ６は顎関節に隣接して設けられる。したがって、第１のＴＭＪの移動の下で、第１の磁石５または第１の磁気センサ６のいずれかが変位して、第１の磁気センサ６に対する第１の磁石５の相対移動を生じさせる。

【0042】

プロセッサ７は、第１の顎の動きを決定するように構成され、例えば、磁気センサ６に対する磁石５の動きに基づいて、第１の顎の動きが第１の耳内装置２によって決定される。例えば、第１の顎の動きは、経験的モデルまたはシミュレーションモデルなどのコンピュータモデルに基づいて決定することができ、コンピュータモデルは、測定された相対運動を第１の顎の動きに関連付ける。プロセッサ７は、例えば第１の耳内装置２からの測定値に基づいて決定された１つまたは複数の第１の特性を決定するようにさらに構成される。第１の特性は、第１の顎の動きの速度、方向、振幅、および周波数であってもよい。決定された第１の特性を、歯ぎしり、摂食、またはＴＭＪ障害などの所定のイベントを示す１つまたは複数の指標特性と比較することによって、イベントの発生が決定される。例えば、イベントの発生は、決定された第１の特性が指標特性と重複する、例えば十分に重複するときに決定される。

【0043】

プロセッサ７がイベントの発生を決定すると、出力信号が生成され、図１の場合、出力信号は、例えばスピーカ、バイブレータ、またはワイヤレス通信装置である１つまたは複数のフィードバック装置１３ａ、ｂ、ｃに送られる。

【0044】

図１の例では、第１の磁石５が遠位部分４に設けられ、プロセッサ７、第１の磁気センサ６、バッテリ１５およびフィードバック装置１３ａ、ｂ、ｃが近位部分１５に設けられている。

【0045】

図２は、第１の外耳道に配置された第１の耳内装置２の実施形態の概略図を示す。この実施形態の第１の耳内装置２は耳内部分３および遠位部分４を備え、遠位部分４は形状適合材料から作製される。

【0046】

遠位部分４は、ＴＭＪに隣接して設けられた第１の磁石５または第１の磁気センサ６のいずれかを備えていると共に、耳内部分３は、第１の磁石５および第１の磁気センサ６の他方を遠位部分３の反対側にさらに備えており、第１の磁気センサ６に対する磁石５の相対動きが第１の磁気センサ６によって測定可能となっている。第１の耳内装置２は、第１の外耳道内で第１の耳内装置を支持するように構成された近位部分１４をさらに備えている。

【0047】

図４は、第１の遠位部分４および近位部分１６を示す様々な側部からの耳部３を示す。前述のように、第１の磁石５または第１の磁気センサ６は形状適合材料から作られた第１の遠位部分４に設けられていると共に、第１の磁石５および第１の磁気センサ６の他方は第１の近位部分１６に設けられている。耳内部分の形状は、第１の耳内部分３が左外耳道または右外耳道に配置されるように設計されているか否かに依存し得る。

【0048】

図３は、第１の耳内装置３の別の実施形態の概略図を示す。この実施形態では第１の磁石５が第１の遠位部分４に設けられていると共に、第１の磁気センサ６は外耳道内の耳内装置３を支持する支持部分１４に設けられている。

【0049】

図６は、第１の遠位部分の一例の断面を示す。

【0050】

図５は、第１の耳内装置２の遠位部分４の拡大図を示す。この図から分かるように、第１の遠位部分４は第１の耳内部分３の残り部分から、例えば第１の近位部分１６から取り外し可能であってもよい。例えば、これは、第１の外耳道と最も接触する第１の遠位部分４がより容易に洗浄または交換されることを可能にする。第１の磁石５又は第１の磁気センサ６は、第１の遠位部分４に設けられている。

【0051】

第１の遠位部分４の断面を示す図６に示されるように、第１の遠位部分４は、第１の磁石５を備える。第１の磁石５は、第１の遠位部分４の内面の一部にわたって延びるストリップとして具現化されてもよく、これにより、第１の磁気センサ６は、第１の外耳道の形状の変化による第１の磁石５の相対運動を測定することができる。

【0052】

図７は時間の経過に伴うな磁束密度の変化を示すグラフであり、様々なイベントが示されている。この図は、単一軸、例えばｘ軸についての経時的な磁束密度の変化を示している。このグラフから分かるように、顎の動きが異なると、測定された磁束密度も異なり、測定された磁束密度はプロセッサ 7 によってイベントの発生に関連付けることができる。例えば、グラフの第１の部分１７は弛緩した顎に関連し、グラフの第２の部分１８は顎の歯ぎしりまたは食いしばりに関連し、グラフの第３の部分１９はあくびに関連し、第４の部分２０は発話に関連する。図から分かるように、異なる顎の動きは、測定された磁束密度において特有の信号をもたらす。

【符号の説明】

【0053】

１ 顎の動き追跡システム
２ 第１の耳内装置
３ 第１の耳内部分
４ 第１の遠位部分
５ 第１の磁石
６ 第１の磁気センサ
７ プロセッサ
８ 第２の耳内装置
９ 第２の耳内部分
１０ 第２の遠位部分
１１ 第２の磁石
１２ 第２の磁気センサ
１３ フィードバック装置
１４ 支持部分
１５ バッテリ
１６ 第１の近位部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】